JPS60130202A

JPS60130202A - 周波数変換器

Info

Publication number: JPS60130202A
Application number: JP23865483A
Authority: JP
Inventors: Hideki Toritsuka; 鳥塚　英樹; Kenji Hirai; 平井　建次
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-12-17
Filing date: 1983-12-17
Publication date: 1985-07-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】不発明は、ミクサ回路と局部発振器を直接伝送線路で接
続して構成した周波数変換器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図（ａ）　、　（ｂ）は、従来のマイクロ波周波数
変換部におけるミクサ回路と局部発振器（以下単に局発
という）の構成ブロック図でめる。第１図（ａ）は、ミ
クサ回路Ｉの局発ボートＩａに、アイソレータ２および
局発３を接続して構成した例である。一般的に、ミクサ
回路Ｉは、１ｄ号周波数（Ｊ８）會、中間局′Ｖ数（ｆ
．、）（”ＩＰ＝ｌ　ｆ、−ｆＬｏｌ又はｆＩＦ＝ｆｓ
＋ｆＬＯ＋　ｆＬｏ　は局発周波数）に、最も効率よく
変換して取り出すよう回路粂件を設定するため、局発入
カ？−卜１ａからミクサ回路側會見た電圧反射係数らは
、０．２≦１ＦＬｌ≦０．５と比較的大きくなる。

又、Ｉ′Ｌは、局発励振振幅によっても、大きく変動す
る。従って、局発３の出力′成力、周波数がＦ、によす
変動するのを防ぐためアイソレータを挿入していた。

また、よシ小形化、低価格化を必要とする可搬形無線機
や衛星放送受信機等では、第１図（ｂ）に示すように、
ミクサ回路４と局発５を直結する構成も行なわれている
。この場合、上記で説明したように、ミクサ回路４の局
発ポート４ａにおけ°る疎略インピーダンス不整合（１
７′Ｌｌ’＝０）による局発５への影響を軽減するため
、図示のように局発ポー）４ａと局発出力端５ａとの接
続電気長θ會、最適化する等の手段がとられていた。

通冨、局発は、その出力周波数が負荷回路の電圧反射係
数によシ変動し、この特性は、一般にリーケ線図として
表示される。

第２図はり一ヶ線図の一例である。このり−ケ勝図で極
座標の中心は１ＦＬｌ＝ｏ（整合）２周辺部は１７’Ｌ
−１１（完全反射）の負荷を示している。又、実線ｐ＋
”’−ｐ３は等出力線２点態ｆｌ〜ｆ３は等周波数線を
示す。斜線の領域６は発振停止領域でおシ、この領域で
示される負荷回路が接続された場合には発振が停止する
か、あるいはモードジャンｆ等の異常発振動作となる。

従って、局発としては、負荷変動に対する発振周波数変
動を小さくすること（高Ｑｅｘ化）１発振停止領域６を
出来る限り狭くすることが望ましいが、特に牛導体素子
等を用いた発振器では、発振停止領域を皆無にすること
はほとんど不可能で必る。

一方、ミクサ回路の局発ポートにおける′電圧反射係数
は、第３図に示す如く、ミクサグイオードの励振振幅（
図では整流電流として表現）に対応して変動し、励振入
力がない場合（Ｉ　、＝Ｏ）には１７’、、ｌは１に近
い。正常動作時の励振入力（Ｉｄ−Ｉｄｏ　）において
は、前ｄ己のように１７’Ｌｌは０２〜０．５程度であ
る。従って、従来の構成の第１図（ｂ）ではミクサ回路
と局発が直結されているため、第３図のＩｄ＝Ｉｄｏの
点Ｐｌはもちろん、■、二〇の点Ｐ２も、第２図で示し
た発振停止領域６の外になるように、接続電気長θを注
意深く設定する必要があった。しかし、使用牛導体素子
の特性バラツキ、回路調整・９ジツキ等により、局発側
においては発振停止領域を光分狭くできない。父、ミク
サ側においてはＰ２点反射係数がｌ　ｒＬｌ々１あるい
はＰ２点位相が製造ロットごとに大きく異なる等の要因
によって、前記θの調整が微妙で実用的でなかったシ、
２２点が第２図の発振停止領域内となって局発が起動し
ないという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みて外されたもので、局発に印
〃口するバイアス電圧に、電源投入時、定常状態時よシ
も篩い・ぐルス状の′電圧を印加して、発振停止領域を
一時的に狭くすることによシ、局発を強制的に起動し得
るようにした周波数変換器を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明は、ミクサ回路と局発を直接伝送線路で接続して
構成した周波数変換器において、前記局発のバイアス端
子に抵抗とそれに並列なギャノ４シタ、あるいは固定電
圧用安定化回路とそれに並列なキヤ・臂シタを接続して
なる起動回路、あるいは汎用′電源安定化回路の出力電
圧調整端子にキヤ・ぐシタを接続してなる起動回路を接
続して局発に印加されるバイアス電圧が電源投入時に定
常状態時の１．１〜２０倍の電圧で１００μ秒以上持続
して印加されるよう構成したことを特徴とする周波数変
換器である。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第４図は本発明の一実施例のブロック図である。すなわ
ち、ミクサ回路１１にはＲＦ（、％周波）入力端子１７
およびＩＦ（中間周波）出力端子Ｚ８が設けられる。こ
のミクサ回路１１と局発１２を端子Ｉ３で接続し、局発
１２と起動回路１４をバイアス端子１５で接続する。起
動回路１４の直流入力端子１６には電源（図示せず）を
接続する。このように構成した回路において、起動回路
１４の直流入力端子１６に、第５図（、）に示すような
ステップ状の電圧を加えたとき、バイアス端子１５には
、第５図（ｂ）に示すような波形の電圧が発生するよう
にする。すなわち、局発１２に加わる定常状態での電圧
はＶ、であり、バイアスとして印加する電圧が起動時に
短時間だけ定常状態時の電圧値Ｖ、よシ高くなるように
したものである。

一般に、固体素子による局部発振器２例えばＦＥＴ　（
電界効果トランジスタ）発振器は、・ぐイアスミ王位に
よって非発振領域が異なり、電圧が茜いほどその領域が
狭くなるので、ｖＳｗＲの大きな負荷に対して発振しや
すくなる。このため、電源投入時に、バイアス端子Ｉ５
に高い電圧を印加し、強制的に発振を起動し、ミクサ回
路１ノに局発信号を加えると、ミクサ回路１１０局発信
号端子１３のＶＳＷＲが下がシ、局＠１２の印加電圧が
定常状態時のＶ、まで下っても安定な発振を持続するよ
うになる。すなわち、局発１２へのバイアス電圧を起動
回路１４を介して印加すれば、ミクサ回路ＺＩと局発１
２を直接接続しても、従来問題となった発振を開始しな
いという現象はなくなることになる。このため、局発１
Ｚの外部Ｑを極端に画くする必要はなく、高温時におい
ても安定に発振を起動させることができる。また、局発
１２の外部Ｑを高くする必要がないことから、ミクサ回
路１１に充分な局発信号電力を供給することができ、従
来の欠点は克服される。

ここに用いられる起動回路１４としては、簡単なトラン
ジスタ回路、あるいはＣＲ回路で実現できる。

すなわち、第６図は起動回路１４の一例であシ、起動回
路Ｉ４は抵抗ＲとキャパシタＣの並列回路からなシ、直
流入力端子１６に第５図（、）に示す電圧を加えると、
バイアス端子１５には第５図（ｂ）の′螺圧が印加され
る。

また、第７図は、起動回路１４の他の例であり、三端子
レギュレータと呼ばれる固定電圧用安定化回路、例えば
東芝電源用Ｉ　Ｃ、ＴＡ７８００５の場合である。すな
わち、局発Ｚ２に接続された三端子レギュレータの固定
電圧用安定化回路２１の入出力端子間にキヤｉＱシタＣ
を接続する。

そして、直流入力端子１６に第５図（、）に示す電圧を
加えるとバイアス端子Ｉ５には第５図（ｂ）の′電圧が
印加される。

更に、第８図は起動回路１４の他の例であり、汎用電源
安定化回路、例えば東芝電源用ＩＣ。

７Ａ７０８９の場合である。すなわち、汎用電源安定化
回路（以下電源回路という）３１において、局発１２の
バイアス端子Ｚ５と出力電圧調整端子３２の間に一近抗
Ｒ１を接続し、出力電圧調整端子３２と接地間に抵抗Ｒ
２を接続する。

また、出力′亀圧調肇端子３２と接地間に抵抗Ｒ２と並
列にキャパシタＣを接続する。ここで、電源回路３１内
の基準電圧をＶｒ、、　、バイアス端子１５の電圧をＶ
。ｕｔとすると、定常状態において、ｖ　＝ＲＺ十Ｒ２
，ｖｏｕｔ　Ｒ２ｒｅｆの関係がある。このため、抵抗Ｒ２に並列のキャパシタ
Ｃを接続した場合には、直流入力端子１６に第５図（ａ
）に示す電圧を加えると、バイアス端子１５には第５図
（ｂ）に示すような電圧が印加される。

このように、抵抗や固定′電圧用安定化回路に並列にキ
ャパシタを接続したり、汎用電源安定化回路の出力電圧
調整端子３２にキャパシタを接続した起動回路を、ミク
サ回路と局部発振器を直接伝送線路で接続して構成した
周波数変換器の局発バイアス端子に接続することにより
、電源を投入したとき、局発にバイアスとして印加され
る′電圧が２．短時間だけ定常状態時の−・ゞイアス′
或王位より高くなるので、局発の非発振領域が一時的に
狭くなり、ｖｓｗａの大きな負荷に対しても発振しやす
くなる。このような電源投入時のス・やイク状の電圧値
及び印加時間は、局発１２の特性、特に外部Ｑ（Ｑ、）
の値や、ミクサ回路の低局発１ｇ号入力時のインピーダ
ンスの値によっても異なるが、実験によれば、Ｑ８が１
０００以上の局発て、低局発入力時のインピーダンスが
電圧反射係数Ｆで表わして、０．８以下のミクサ回路の
場合、定常状態時の電圧に比べて１．１〜２．０倍の電
圧値で１００μ秒以上持続して印加すれば実用上差支え
なかｐた。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、局発に印加するバイ
アス電圧に、電掠投入時、定常状態時よりも高いパルス
状の電圧を印加して、局発を強制的に起動することによ
シ、ミクサ回路の局発信号入力端子に接続された局発の
発振を容易にしかも確実に行うことができると共に、従
来よりも局発の外部Ｑを下げても安定に発振し、ミクサ
回路に充分な局発信号電力を供給できる周波数変換器を
得るこ、とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）　、　（ｂ）は従来の周波数変換器を示す
構成ブロック図、第２図は通常の発振器の負荷特性を説
明するり一ケ線図、第３図はミクサ回路の局発、ｊｅ−
卜電圧反射係数軌跡を説明する図、第４図は本発明Ｏ−
実施例の構成ブロック図、第５図は本発明に係る起動特
性の一例を説明する特性図、第６図は本発明に係る起動
回路の一例を示すブロック図、第７図は本発明に係る起
動回路の他の例を示すブロック図、第８図は本発明に係
る起動回路の他の例を示すブロック図である。１．４．１１・・・ミクサ回路、３，５．１２・・・弓
部発振器、１４・・・起動回路、２１・・・固定電圧用
安定化回路、３１・・・汎用電源安定化回路、Ｃ・・・
キャパシタ。出願人代理人　弁理士　綿　江　武　該第　１　図（ａ）（ｂ）第２「り　第３１゛ｊ？Ｉ￥４１で第５　ロＴＪド１第６ｒ′７Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ミクサ回路と局部発振器を直接伝送線路で接続し
て構成した周波数変換器において、前記局部発振器のバ
イアス端子に、電源投入時に短時間だけ定常状態時のバ
イアス電圧値よシ高い電圧を印加する起動回路を用いる
ことを％徴とする周波数変換器。
（２）起動回路として、電源投入時に定常状態時のバイ
アス電圧値の１．１〜２．０倍の電圧を１００μ秒以上
持続して局部発振器のバイアス端子に印加するように構
成された起動回路を用いることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の周波数変換器。
（３）起動回路として、抵抗とキヤ・やンタの並列１！
２１路よりなる起動Ｎ路を用いることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の周波数変換器。
（４）起動（ロ）路として、固定電圧用安定化回路とキ
ャパシタの並列回路よｐなる起動回路を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項６ｄ載の周波数変換器。
（５）起動回路として、汎用′亀諒安定化回路の出力調
整端子にキャパシタを接続してなる起動Ｎ路を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項鱈ｄ載の周波数変
換器。